用于在构件中产生凸缘式通路的设备、方法和工具技术

本发明专利技术涉及用于在构件(2)中产生凸缘式通路的设备、方法和工具(1)，所述设备具有模具单元(4)和冲压装置(3)，其中模具单元(4)可布置在构件的第一侧上且冲压装置(3)可相对地布置在构件的第二侧上。根据本发明专利技术，冲压装置(3)包括带冲头凹部的中空冲头，所述冲头凹部以这样的方式与模具单元(4)的模具区段匹配，即，当模具单元(4)与冲压装置(3)之间存在相对移动时，模具区段进入冲头凹部，其中冲出材料区域被推入冲头凹部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在构件中产生凸缘式通路的设备、方法和工具
技术介绍
当产生所谓的凸缘式通路时，借助于拉伸载荷和压缩载荷的结合来形成构件，使用了包括冲压装置和模具单元或带有直通套管的所谓的模板或收紧板的两件式工具。为此，构件定位在冲压装置与模具单元之间，然后被冲压，并且通过深拉和移动构件的材料区域而在构件一侧上的所形成的孔周围形成凸起的套环状边缘。凸缘式通路一其也称为金属板边沿孔或套环一可用于不同目的，例如作为用于螺丝连接的螺纹通路，内螺纹和/或外螺纹为此设置在凸缘式通路上。
技术实现思路
本专利技术的目的是在技术和经济方面改善凸缘式通路的产生。此目的通过独立权利要求来实现。本专利技术的更多有利设计在从属权利要求中示出。本专利技术首先涉及一种用于在构件上产生凸缘式通路的设备，所述设备具有以位置精确的方式互相作用以产生凸缘式通路的模具单元和冲压装置，其中模具单元可布置在构件的第一侧上且冲压装置可相对地布置在构件的第二侧上，并且其中通过从构件冲出材料区域且通过形成连接到冲出材料区域的剩余材料区域而产生凸缘式通路。该构件可以是特别是由金属板制成的平直、管状或异形的零件，凸缘式通路的产生特别是在该构件的平直区段上执行。本专利技术的一个重要方面是冲压装置包括带冲头凹部的中空冲头，所述冲头凹部以这样的方式与模具单元的模具区段匹配，即，当模具单元与冲压装置之间存在相对移动时，模具区段进入冲头凹部，其中冲出材料区域被推入冲头凹部。在产生凸缘式通路期间，至少中空冲头——此处有时也适用于用于构件的保持装置的又一部分——和/或模具单元的至少一部分相对于彼此移动。这可以例如仅通过中空冲头移动、仅通过模具单元的至少一部分移动或者通过中空冲头和模具单元二者移动来实现。中空冲头和模具单元的位置上精确的布置还限定特别是与模具单元或冲压装置的纵向轴线重合的工作轴线。此外，在产生通路期间，工作轴线与所形成的通路的中心对称轴线重合，处于该状态下的构件被固定地保持在模具单元与冲压装置之间。因此，进入并不意味着模具区段必须在任何情况下都被移动，相反，模具区段保持不移动并且中空冲头沿朝向模具单元或模具区段的方向移动。中空冲头可借助于驱动装置例如借助于驱动活塞特别是来回移动。以有利的方式，模具单元与冲压装置之间的相对移动在一个冲程中实现。如本专利技术中要求保护的，中空冲头和模具单元的不同区段可在单一冲程期间互相作用使得构件能够使用这一个冲程中的所有分步骤完整地产生。迄今为止，这只能在两个或更多冲程中实现，或者使用比较昂贵的装置或不适合批量生产的装置来实现。另外，以有利的方式，待冲出材料区域能以很精确的方式与构件分离，特别是在不形成锋利边缘或者不形成任何毛刺和/或碎屑的情况下。迄今为止，在形成在构件中的孔的边缘上经常存在锋利的冲压边缘，这可在后续对构件的操作期间导致人员伤害或损坏其它物体。利用所提出的设备，能够以可再现的方式在所产生的凸缘式通路上形成轮廓分明、均勻但不锋利的边缘。本专利技术的目的的一个有利改型的区别在于以这样的方式设置可移动而与构件的第二侧相接触以产生凸缘式通路的保持装置，即，当产生凸缘式通路时，构件被保持在模具单元与保持装置之间。利用邻靠被支承在模具单元上的构件的保持装置，构件可被牢固地固定(例如夹持)在保持装置与模具单元之间。以优选的方式，保持装置略先于中空冲头接触构件，这意味着构件在成形加工期间以绝对可靠的方式被固定。然而，构件例如金属板材有利地刚好在成形加工开始前或者在成形加工开始前不久被夹持在保持装置与模具单元之间。在凸缘式通路的产生结束之后，保持装置仍以有利的方式保持与构件的第二侧接触，使得在例如通过使中空冲头移动远离构件而连接到操作冲程的返回冲程的情况下，构件保持在模具单元上直到中空模完全从构件被拉出。这意味着，以有利的方式，如本专利技术中要求保护的生产设备能够在机器人上使用，特别是在需要无自平衡加工等时。另外，提出以可在单一阶段中使材料区域冲压成形的方式设计冲压装置和模具单元。这使得可以简化产生凸缘式通路的完成操作。因此，可在一个移动冲程中实现已经由所提出的模具单元提供的两种不同直径。迄今为止不利的是，在用于产生适合实践操作的金属板通路的设备的情况下，需要两阶段的方法。在第一阶段中，预冲压构件并且展开构件的有关区段，接着第一阶段的是最终形成金属板通路的第二阶段。这引起较长的循环时间。另外，两阶段的操作由于涉及自动控制而比较复杂。特别地，如本专利技术中要求保护的，在产生凸缘式通路期间能够免去待移动的元件或冲压装置的旋转移动构件。迄今为止，例如已作出尝试来简化或缩短借助于旋转心轴产生凸缘式通路。然而，这种情况下，特别不利的是，迫压在构件的表面上并且以加压和加热的方式点对点地软化所述构件表面并随后向下拖动材料的旋转心轴在通路上产生很锋利的缺口(interruption)或边缘结构。此外，如本专利技术中要求保护的，有利的是以这样的方式设计冲压装置和模具单元，即，在形成凸缘式通路的操作期间，在冲压装置的移动元件和/或模具单元的在用于产生所述凸缘式通路的操作期间开始移动的方向不需要逆转的情况下完成凸缘式通路的产生。因此，可更快地并以技术上有利的方式来执行产生操作。特别地，中空冲头和/或模具区段的移动可从开始无任何中断或连续地执行，以在一个操作步骤中完成。这意味着能够实现较高的循环频率。以有利的方式，中空冲头被收纳以便可在保持装置内移动。因此，在生产操作的所有阶段中或者在中空冲头移动期间，能够借助于保持装置来固定构件。设备或构件的进一步移动可直接在保持装置已从构件提升起之后执行。中空冲头和保持装置的移动能以最佳的方式彼此独立地与期望的加工顺序匹配。这特别是借助于计算机例如较高等级控制单元例如用于调节生产设备的控制或调节装置来实现。冲压装置的中空冲头先于或后于保持装置实现。这意味着能够以可变的方式设计加工顺序。因此，当产生凸缘式通路时，中空冲头能够在保持装置接触构件之前或之后接触构件。同样有利的是，模具区段包括为了以精确配合的方式接合在冲头凹部中而实现的凸起的模具心轴。特别地，实现模具心轴的外形和/或外部尺寸使得模具心轴能够以期望的间隙例如以相对滑动配合的方式进入冲头凹部。模具心轴的外壁与中空冲头的内壁之间的间隙能够借助于中空冲头或模具心轴的设计以精确的方式预先确定。该间隙可例如针对不同材料而不同地选择。这意味着对于所有有关构件厚度和构件材料，待冲出材料区域能以干净且无毛刺的方式从构件冲出或剪掉，因此排除了锋利的边缘、材料剥落或毛刺。另外，构件能够以可靠且可再现的方式被预先冲压或冲孔。特别地，在构件的第一侧上突出的边缘可经由当在剖视图中观察时彼此成直角的构件区段来实现。模具心轴的插入深度必须至少足够大，使得构件在一个冲程中被冲穿，另外同时，待变形的材料以对应的方式成形直到通路产生，这使得需要模具心轴在冲头凹部中有一定的最小插入深度。进一步有利的是，模具单元具有用于当产生凸缘式通路时支承构件的第一侧的支承区段。这意味着模具单元可充当用于被支承在其上的构件的支承件。当支承区段以支承方式接触与构件上与保持装置相接触的区段相对的构件区段时它是特别有利的。这样，当产生凸缘式通路时构件能够以被牢固地固定或夹持的方式被保持在其操作位置。支承区段设置成使得它特别是经由环形的表面以平坦的方式接触本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·巴登特，
申请(专利权)人：托克斯印刷技术有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：